Родился 13 июня 1946 года в городе Грозный. Русский. С 1958 года жил в городе Йошкар-Ола. В 1961-1963 годах занимался планерным спортом в Йошкар-Олинском аэроклубе.
В армии с августа 1963 года. В 1967 году окончил Оренбургское высшее военное авиационное училище лётчиков, был оставлен в нём лётчиком-инструктором. С сентября 1971 года капитан В. Н. Матвеев - в запасе. В 1973 году окончил Школу лётчиков-испытателей, в 1975 году - Московский авиационный институт. В 1973-1999 годах - на лётно-испытательной работе в ОКБ имени А. Н. Туполева. Поднял в небо и провёл испытания первого серийного сверхзвукового стратегического бомбардировщика Ту-160 и первого серийного пассажирского самолёта Ту-204. Участвовал в испытаниях сверхзвукового бомбардировщика Ту-22М3, реактивных пассажирских самолётов Ту-134, Ту-154, сверхзвукового пассажирского самолёта Ту-144 и других самолётов. В 1990 году в качестве второго пилота установил 9 мировых авиационных рекордов скорости на самолёте Ту-160.
За мужество и героизм, проявленные при испытании новой авиационной техники, лётчику-испытателю Матвееву Владимиру Николаевичу Указом Президента РФ от 23 августа 1996 года присвоено звание Героя Российской Федерации с вручением медали «Золотая Звезда».
Живёт в городе Жуковский Московской области. Работает в Московском Клубе Героев Советского Союза, Героев Российской Федерации и полных кавалеров ордена Славы заместителем председателя по Московской области.Заслуженный лётчик-испытатель СССР.
Награждён орденом «Знак Почёта», медалями.